3D Printable Hydrogel Based on TEMPO-Oxidized Cellulose Nanofibrils and Fmoc-FF for Enhanced Biological Performance and Cell Adhesion
Notice bibliographique
Résumé
High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Herein, we report a 3D printable ink made of a peptide-polysaccharide hybrid hydrogel composed of fluorenylmethyloxycarbonyl-diphenylalanine (Fmoc-FF) peptide and TEMPO-oxidized cellulose nanofibrils (ToCNF), synthesized using a pH-dependent sol–gel transition method. The ToCNF suspension is synthesized through the mechanical breakdown of a cellulose pulp using a microfluidizer, followed by its oxidation mediated with 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO). The properties of the hybrid inks are compared in the presence (ToCNF/Fmoc-FF-Ca 2+ ) and absence (ToCNF/Fmoc-FF) of the divalent cation Ca 2+, which acts as the cross-linker, at two optimized weight ratios ( r ) of ToCNF and Fmoc-FF ( r = 4.5 and 6.5). The rheological measurements show that the yield strength of the ToCNF/Fmoc-FF-Ca 2+ gel is almost double that of the hydrogel composite without Ca 2+ ions, especially at the concentration ( C ) of 10 mM CaCl 2 . This finding is further verified by 3D gel printing, which produced good quality prints with the cation cross-linked hydrogel. The structural analysis by Field Emission Scanning Electron Microscopy shows that the calcium ions can cross-link the ToCNF and also enhance the self-assembly of Fmoc-FF, which leads to the formation of rigid compact nanofibers even at physiological pH. The electrostatic interaction of the positively charged Ca 2+ ions onto the negatively charged surface carboxylate groups of ToCNF and Fmoc-FF is analyzed by zeta potential (ζ) measurements. Small-angle X-ray scattering measurements give deeper structural insights into the interaction of Fmoc-FF with ToCNF. Cell responses to the hydrogels are studied in human dermal fibroblasts (NHDFs) in a direct contact test using a live/dead assay and in extract test using Alamar Blue and lactate dehydrogenase assays. The results show that high loading of Fmoc-FF decreases cell viability, while additional cross-linking with calcium reduces this cytotoxic effect.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».